第一章引言
课题研究的背景和意义
无线定位技能进展至今己有几十年的历史,尤其是随着移动通信定位技能的进展，无线定位技术的研究又成了当前的热点。在无线电定位技术中，无线电信标是非常重要的组成部分，无线电信标是将被测目标的相关信息不断的发送回地而接收系统来完成对被测目标的监测的。无线电信标在军事方而和民事方而都得到了广泛的应用，传统的信标技术和导航系统密不可分，导航是指引导交通工具或者其他的一些物体从一个位置移动到另一个位置，在这一过程中通常需要信标系统进行辅助。现在，比较常用的导航系统有雷达、声纳、联合战术信息分布系统((JTms), GPs等等。在军事领域中，随着电子对抗技术的发展，也进一步推动了对信标技术的研究。在民用领域中，例如像电子导航仪等产品的兴起，无线电信标技术逐步成为了保障人民生活和从事军事活动的必要手段。
无线电信标的作用是将被测目标上的相关信息以高频电磁波的形式辐射到空间中，单从它的基本功能来说，与其它的无线电系统中的一般发射机没有什么根本的区别，但是由于被测目标所处的工作环境有可能比较特殊，所以，就要求无线电信标具有高可靠性、高的功率利用率、高效率、体积小、质量轻、带宽受限等等的特点。从而使无线电信标系统在特殊的工作环境下也能很好地工作，将有效信息发送回地而接收系统，实现对被测目标的定位。
无线电信标在现代社会中发挥的作用越来越大，广泛应用于交通监管、蜂窝系统设计、小区安防、空间飞行器定位和海洋运输等领域，是保障人类日常生活与从事军事活动的必要手段。尤其是在对飞行体的定位方而，无线电信标的作用更加突出
在飞行体的飞行实验过程中，经常会由于各种原因而导致飞行轨迹异常等情况，这样就需要对飞行体的运动轨迹进行定位与检测。在对飞行体进行检测的过程中，飞行体上的无线电信标系统不断的发出信标信号，一个或者几个地而接收设备接收信号，并根据接收到的信标信号测算出或者解算出飞行体相对于接收设备的方位，从而准确定飞行体的方位。
飞行器上的无线电信标的主要用途有:
(1)地而台站的接收设备接收到飞行器所发射的信标信号以后就能及时发现飞行器，测定其相对于地而台站的接收设备的方位角或俯仰角，还可以用来引导其他设备的天线，使其能够对准飞行目标;
(2)采用频率稳定度很高的信标机时，地而台站接收到的信标频率减去标称的信标频率可得出飞行器运动产生的多普勒频率，从而测出飞行器相对于地而台站的径向速度(见多普勒测速系统);
(3)返回型航天器中的信标机能够向搜寻设备提供回收物体位置的相关信息;
(4)在某些飞行器的信标载频上调制反映飞行器状况的相关遥测信息，还可以调制识别标记。信标机与转发器的主要区别是:前者主动发射信标信号，而且是只发射而不接收，信息传输是单向性的;后者是接收由地球站发来的信号，并经过变频、放大以及信号处理，信息传输具有双向性
1.2国内外发展现状
遥测是指对相隔一定距离的一个或多个对象的参量进行测量，并且把测量所得到的结果传送到接收系统中去的测量系统。在导弹研制的阶段，通过无线通信技术将采集到的各种信息传送到地而的上接收站，接收站接收信号以后用过各种方式解调出原始信号，这样有利于科研工作者分析与改进技术。遥测技术是航空、航天设备实验与使用阶段都不可或缺的重要技术。当今世界，各种新型战术武器、航天系统的飞速发展，也导致对遥测的需求日益增加。同时，无线电信标系统作为遥测系统的重要组成部分也有了长足的发展，无线电信标系统的发展有两大趋势，一是应用于卫星导航定位的大型信标机，其特点是性能指标优异、功能完备;另一个是小型化、便携式的无线电信标设备，其特点是体积小，价格低，适用于小范围监测任务。
发射机的发展经历了以下几个阶段:
(1) 1915年，随着美国NASA的建立，军事领域开始初步使用射频电子技术。
3 中频信号生成.......... 22-43
3.1 中频信号生成单元设计.......... 22-23
3.1.1 中频信号生成单..........22
3.1.2 中频信号生成.......... 22-23
3.2 FPGA 选型及外围..........23-28
3.2.1 FPGA 介绍与.......... 23-24
3.2.2 FPGA 外围.......... 24-28
3.3 FPGA 程序设计.......... 28-31
3.3.1 FPGA 设计流程.......... 28-29
3.3.2 VHDL 语言..........29-31
3.4 FPGA 设计的总体.......... 31-32
3.5 信标身份码产生.......... 32-34
3.5.1 伪随机信号.......... 32-33
3.5.2 伪随机序列的.......... 33-34
3.6 中频调制单元设计.......... 34-42
3.6.1 正交分路模块.......... 34-35
3.6.2 差分编码模块.......... 35-37
3.6.3 数控振荡器.......... 37-41
3.6.4 正交调制.......... 41-42
3.7 本章小结 ..........42-43
4 射频发送单元设计.......... 43-63
4.1 D/A 设计.......... 43-46
4.2 射频发送单元各部分设.......... 46-62
4.2.1 直接上变频电路.......... 46-48
4.2.2 锁相环频率合成器.......... 48-53
4.2.3 带通滤波器电路.......... 53-54
4.2.4 射频功率放大.......... 54-56
4.2.5 微带天线.......... 56-62
4.3 本章小结.......... 62-63
总结与展望
作者在三年的研究生学习期间，主要承担了无线电信标系统的实现和研究。本文重点研究了无线电信标系统的设计，在阅读了大量相关资料之后，分析和比较了信标系统的一般设计方法之后，依据课题的要求，提出了基于FPGA的无线电信标设计方案。并完成了FPGA部分的电路的制作和调试，并且对射频部分进行了详细的研究与仿真。
对全文的研究内容进行总结，主要完成了以下的工作:
1)在分析和比较了国内外发射机的发展现状和研究进展的基础上，根据软件无线电原理和射频通信原理，结合项目的需求及背景，提出了无线电信标系统的总体设计方案，并且对系统的相关技术指标进行了详细分析。